고도 정보 통신 사회를 담당하는 광 섬유 광 섬유는 섬유의 단면 구조에 굴절률의 분포를 부여하여 빛의 전달을 할 수 있도록 한 것이다. 섬유 그 자체는 1차원이다. 그러나 구조로서 2차원 이상으로 하지 않으면 빛의 전달을 할 수 없기 때문에 정보를 시계열적으로 보낼 수 없다. 이 때문에 섬유의 단면 속에 굴절률 분포를 부여하여 3차원으로 한다. 결국, 차원 재료의 특성 중에서 3차원의 특성을 이용한 것이 광 섬유라고 하는 것이 된다. 대량의 정보를 빨리 보내기 위한 유력한 무기의 하나로서, 차세대의 고도 정보 통신 사회의 중심을 지탱하는 기술의 하나이다. 머리카락 정도로 가는 광 섬유는 한 올로써 전화 회선 6,000회선 분의 정보를 보낼 수가 있다. 동선에 비하여 비용은 높으나 경량, 대용량, 전송 손실이 적다. 가는 직경으로 여러 종류의 섬유를 묶은 케이블의 형태로 이용할 수 있는 등 많은 이점이 있다. 광 섬유는 직경 0.1㎜ 정도의 극히 가는 섬유로서 빛을 산란하지 않도록 구조를 만듦에 의하여, 멀리(예를 들면, 1㎞) 95% 이상의 빛이 도달하는 것이라든가 가까이에도 자유롭게 전하는 것을 가능하게 하고 있다. 어떻게 해서 그러한 것이 가능할까? 라고 하면, 섬유는 2중 구조를 하고 있고 두께를 가진 안쪽 원과 바깥쪽 원으로 만들어져 있기 때문이다. 안쪽 원은 굴절률이 높은 재질로 만들어져 있고(이것을 코어, 芯部라고 부른다), 바깥쪽 원은 굴절률이 낮은 재질로 만들어져 있다(이것을 크래드라고 부른다). 결국, 안쪽 원에 들어간 빛은 굴절률이 높기 때문에 바깥 원에 닿으면 되튀기면서 직진한다. 이렇게 전송하는 방법에는 3가지 타입이 있다. ① 스텝 인덱스형(SI) ② 그래딧드 인덱스형(GI) ③ 싱글 모드형(SM)으로 3종류의 전달 방법으로 분류되고 있다. 재료 면에서는 ① 석영계 ② 다성분 유리계 ③ 플라스틱계로 대별되고 있다. 석영계는 고가이지만 전송 거리가 긴 것이 특징이고, 중장거리 전송용으로 사용되고 있다. 이에 비하여 광 투과성은 나쁘지만 취급이나 가격면에서 우위에 있는 플라스틱계는 계측 제어용이라든가 OA(Office Automation), FA(Factory Automation) 등의 단거리 전송용이라든가 라이트 가이드라든가 디스플레이(상품이나 작품의 전시, 장식) 등에 이용되고 있다. 석영은 유리의 원료가 되고 있음에 의하여 유리 그 자체로 굽히기 쉽다. 이 때문에 석영계의 광 섬유는 단독으로 사용되어 반드시 광 섬유를 보호하기 위하여 슈퍼 섬유를 함께 조합하여 사용하고 있다. 이것에 대하여 플라스틱계 광 섬유(POF로 약기)는 멀티미디어가 어떤 방법으로 가정에까지 들어갈까? 결국 POF가 전화선과 동등하게 이용되도록 하기 위하여 큰 테마가 되어 있다. 예를 들면, POF에서 극한 물성이 간단하게 달성할 수 있게 되면, 접속이나 분기가 용이하게 되기 때문에 큰 시장을 기대할 수 있다. 광 섬유 망의 실현은 여러 가지 정보를 즉석에서 얻을 수 있는 획기적인 것으로서, 이에 수반하여 여러 가지 정보 기기도 개발되었다. 현재 고속 통신에 이용하는 정보 전달은 유리계의 광 섬유이다. 그러나 섬유의 직경이 가늘고 접속 분기가 어렵다. 이 때문에 멀티 섬유 사회의 실현에는 일반 가정에 이르기까지 광 섬유를 부설할 필요가 있다. 유리계에서는 비용과 더불어 기술적으로 무리가 있다고 한다. 이 때문에 큰 직경의 초고속 전달용 POF를 사용하여 그러한 주변 기술을 정비하는 것으로써 말단의 전송을 POF로 행하는 시스템의 연구가 추진되고 있다. 가정 내 배선을 위한 POF 네트워크가 추진되고 있다. POF의 구조는 고순도 메다크릴 수지(폴리메틸메다크릴레이트는 PMMA라고 약기)의 고굴절율의 심부(코어)를 특수 불소 수지의 낮은 굴절률의 크래드로 둘러싼 2중 구조로 되어 있다. 이것이 스텝 인덱스형의 POF이다. 크래드는 코어보다 낮은 굴절률을 가지고 있기 때문에 전술한 바와 같이 한 쪽에서 입사된 빛은 코어/크래드 계면에서 전반사를 하면서 전진하고 다른 쪽으로 방사된다. 석영계와는 달리 POF는 전송 거리는 짧으나 경량으로서 플렉시빌리티(flexibility)가 풍부하고 가공이 용이하고 내구성이 우수하다. 이 때문에 공업용으로부터 디스플레이 등 일반 용도에 이르기까지 응용 범위는 넓다. 예를 들면, 공업용으로서 라이트 가이드(냉조명, 분할 조명 등), 광 센서(광학 측정 검사, 의료용, 색채ㆍ광택 검지, 속도, 송출 검지 분량 컨트롤 등), 단거리 광 전송 시스템(FA, OA 등의 신호 전송 등), 자동차ㆍ가전 분야(다이어 스윗치, 패널 조명 등)가 있다. 열차를 타면 실내 표시 판에 광 섬유를 사용하여 문자 전송으로써 도착 시간이라든가 당일의 뉴스 등을 알려주고 있는데, 플라스틱계 광 섬유의 기술에 의한 것이라고 알고 있는 사람은 적다. 21세기 초두에 동선을 사용한 전화를 대신하여 POF의 리얼 타임 동화의 전송(텔레비전 전화)이 등장하고 있다. 이렇게 되면 정보량이 확대하기 때문에 생활면에서는 카탈로그 쇼핑을 시발로 대용량의 광 정보 통신도 개발되어 생활이 비약적으로 향상할 것이다. <;참고>; POF(Plastic Optical Fiber) 고분자 재료를 사용한 고분자 광 섬유는 대구경으로 제조가 가능하며, 충격이나 굽힘에 대한 저항성이 우수하다. 따라서, 설치 및 보수 작업이 용이하고 굽힘에 대한 저항성이 크므로 건물 내부의 근거리 통신망이나 신호의 전달 및 조명용 등의 다양한 용도로서 사용될 수 있다. 또한, 고분자 광 섬유에 사용할 수 있는 재료에는 굴절률을 비롯한 다양한 광학적 특성과 물성을 가지는 고분자들이 있어 다양한 성능을 부여할 수 있으며, 새로운 구조를 가지는 고분자를 합성하여 광 섬유의 기능을 향상시킬 수 있다. «